CN204827524U - 一种接入深层隧道排水系统的地下式雨污水预处理站 - Google Patents

Abstract

一种接入深层隧道排水系统的地下式雨污水预处理站，包含：进水井，其连接浅层排水系统，用于接入浅层排水系统中的雨污水；至少两组栅渣分离装置，其连接进水井，用于滤除雨污水中的栅渣；至少两组砂粒去除装置，其连接栅渣分离装置，用于去除雨污水中的砂粒；出水井，其连接砂粒去除装置和深层隧道排水系统入流装置，用于将过滤后的污水排出至深层隧道排水系统。本实用新型接入深层隧道排水系统，对进入深隧的雨污水进行预处理，拦截悬浮物、漂浮物等杂质，去除砂粒等颗粒物，缓解深隧道运行中的沉积物积累，减少养护管理的工作量，延长设备的使用寿命，节省成本。

Description

一种接入深层隧道排水系统的地下式雨污水预处理站

技术领域

本实用新型涉及一种接入深层隧道排水系统的地下式雨污水预处理站。

背景技术

随着我国城市化进程的不断加快，城市规模不断壮大，近年来大量用地性质发生了改变，硬地铺装和建筑物等不透水面积大大增加，改变了流域下垫面条件，使得降雨径流量和洪峰流量大为增加，加大或超过了市政排水系统、河道的排水行洪能力。城市遭遇极端降雨天气时，积水内涝的现象频发：2013年我国县级以上雨水受灾城市数量达到234座，城市屡陷“看海”窘境，城市受灾人口超过5000万（伤亡774人），经济损失3146亿元，7省损失超当地GDP的1%。

另一方面，随着我国城市化进程的加速，点源水污染治理工作在全国各大城市已完成了较为有效的控制，但非点源污染即城市面源污染问题的仍在不断加重，由于降雨直接引发的初期雨水污染和合流制区域雨季溢流污染（CSO）问题愈来愈突出，已经成为威胁城市水环境、水安全、水生态的重要因素。

深层隧道排水系统是指主体工程采用深埋的隧道（埋深一般为10m以上）调节、储存雨污水，隧道末端设置大流量强排泵站的排水设施。建设深层隧道排水系统系统既可提高城市排水防涝标准又能实现对初期雨水污染和雨季溢流污染的有效控制，还可避免大面积翻建改造城市现状浅层排水管网系统，线状调蓄的深层隧道排水系统还可比点状调蓄池大大节省基建用地，避免拆迁已建区大量的房屋和地下管线，对周边环境影响较小。因此，目前广州、上海、武汉、北京等地都已将建设深层隧道排水系统纳入规划设计阶段。

目前，深层隧道排水系统在国内尚未有建成案例，它将会成为未来我国排水行业的一个重要发展方向。

实用新型内容

本实用新型提供一种接入深层隧道排水系统的地下式雨污水预处理站，接入深层隧道排水系统，对进入深隧的雨污水进行预处理，拦截悬浮物、漂浮物等杂质，去除砂粒等颗粒物，缓解深隧道运行中的沉积物积累，减少养护管理的工作量，延长设备的使用寿命，节省成本。

为了达到上述目的，本实用新型提供一种接入深层隧道排水系统的地下式雨污水预处理站，包含设置在地下二层的预处理装置层、设置在地下一层的操作层和设置在地面层或地下一层的管理处置层，所述地下一层的操作层的顶板标高高于深隧道末端出水泵站的事故水位标高，防止末端泵站停电或检修时水流倒灌设备受淹；

所述的地下式雨污水预处理站进一步包含：

进水井，其连接浅层排水系统，用于接入浅层排水系统中的雨污水；

至少两组栅渣分离装置，其连接进水井，用于滤除雨污水中的栅渣；

至少两组砂粒去除装置，其连接栅渣分离装置，用于去除雨污水中的砂粒；

出水井，其连接砂粒去除装置和深层隧道排水系统，用于将过滤后的污水排出至深层隧道排水系统入流装置。

所述的进水井包含：

进水管，其设置在地下二层，连接浅层排水系统，该进水管上设置手电两用闸门，该手电两用闸门为常开闸门，在速闭闸门发生故障时，该手电两用闸门闭合，闸断进水；

速闭闸门，其设置在进水井的出口端，在事故情况时速闭闸门可闸断浅层排水系统接入的雨污水；

溢流管，该溢流管的顶标高低于地下一层顶板标高，该溢流管上设置手电两用闸门或能够快速开启的闸门，该手电两用闸门为常闭闸门，在速闭闸门关闭时，该手电两用闸门打开，污水可由溢流管溢流至就近水体。

所述的栅渣分离装置包含：

粗格栅，其设置在地下二层，用于栅除粗栅渣；

细格栅，其设置在粗格栅后，位于地下二层，用于栅除细栅渣；

螺旋输送机，其设置在粗格栅和细格栅卸渣口下方，位于地下一层，将渣水混合物输送至渣水分离器；

渣水分离器，其连接螺旋输送机，位于地下一层，用于将污水与栅渣分离。

所述的栅渣分离装置还包含：

渠道闸门，其分别设置在粗格栅和细格栅的两侧，位于地下二层，用于停水检修和运行管理。

所述的砂粒去除装置包含：

旋流沉砂池，其设置在地下二层，水中砂粒等由旋流沉砂池去除至沉砂池底部砂斗；

吸砂机，其设置在地下一层，并伸入旋流沉砂池中，将砂水混合物从旋流沉砂池中提升至砂水分离器；

砂水分离器，其设置在地下一层，连接吸砂机，将砂水混合物进行分离，砂外排，上清液回流至旋流沉砂池。

所述的出水井包含：

手电两用可调堰门，其设置在出水井的进口端，用于调节和控制砂粒去除装置中旋流沉砂池的水位；

出水管，其设置在地下二层，连接深层隧道排水系统，该出水管上设置速闭闸门，该速闭闸门为常开闸门，当深层隧道末端出水泵站故障时，该速闭闸门快速关闭，防止水流倒灌；

溢流管，该溢流管的顶标高低于地下一层顶板标高，该溢流管上设置手电两用闸门或能够快速开启的闸门，该手电两用闸门为常闭闸门，在速闭闸门关闭时，该手电两用闸门打开，污水可由溢流管溢流至就近水体。

所述的接入深层隧道排水系统的地下式雨污水预处理站还包含：通讯供电控制系统，其设置在地面层或地下一层，为进水井、栅渣分离装置、砂粒去除装置和出水井提供电源，并实现与进水井、栅渣分离装置、砂粒去除装置和出水井的通讯，控制进水井、栅渣分离装置、砂粒去除装置和出水井的工作；该通讯供电控制系统提供两种通讯装置，VPN通讯装置为常用，GPRS通讯装置为备用，该通讯供电控制系统提供双路电源进线，一用一备，每路电源均承担预处理站100%的用电负荷，保证电源的可靠性。

所述的接入深层隧道排水系统的地下式雨污水预处理站还包含：除臭装置，其设置在地下一层，所述除臭装置的排气筒伸出地面层，该除臭装置采用生物滤池，或离子氧或化学洗涤方法进行除臭。

所述的接入深层隧道排水系统的地下式雨污水预处理站还包含：流量计，其设置在地下二层，安装在出水井附近的明渠顶部，因不与雨污水直接接触，流量计使用寿命长，维护工作量小。

所述的接入深层隧道排水系统的地下式雨污水预处理站还包含：设置在地下一层和地下二层的照明装置，该照明装置包含光导照明系统和传统照明系统。

本实用新型具有以下有益效果：

1、能够有效拦截悬浮物、漂浮物等杂质，并去除粒径0.11mm以上的砂粒等颗粒物，缓解深隧道运行中的沉积物积累，减少养护管理的工作量，延长设备的使用寿命，节省成本；

2、全部或部分处于地下，环境友好，对周边环境的影响小，地面以上土地空间用于公园造景、科教宣传等其它用途；

3、能够同时满足深层隧道正常运行工况和各种事故工况，便于运行管理和设备检修；

4、采用旋流沉砂池，比起常规水处理工艺中的曝气沉砂池、平流沉砂池等池型具有占地面积小，土建投资省，设备维护简单、能耗低，除臭风量小的优点；

5、明渠流量计因不与雨污水直接接触，流量计使用寿命长，维护工作量小；

6、光导照明系统光源完全取自自然光，无任何人工能耗，且光线柔和均匀、全频谱、无闪烁、无眩光、无污染，能最大限度地保护人的身心健康，节能、环保、绿色，并能保证传统照明系统断电后预处理站内的采光要求。

附图说明

图1是本实用新型提供的一种接入深层隧道排水系统的地下式雨污水预处理站的剖面结构示意图。

图2是本实用新型提供的一种接入深层隧道排水系统的地下式雨污水预处理站的地面层平面结构示意图。

图3是本实用新型提供的一种接入深层隧道排水系统的地下式雨污水预处理站的地下二层平面结构示意图。

具体实施方式

以下根据图1～图3，具体说明本实用新型的较佳实施例。

如图1～图3所示，本实用新型提供一种接入深层隧道排水系统的地下式雨污水预处理站，包含设置在地下二层的预处理装置层、设置在地下一层的操作层和设置在地面层或地下一层的管理处置层，所述地下一层的操作层的顶板标高高于深隧道末端出水泵站的事故水位标高，防止末端泵站停电或检修时水流倒灌设备受淹。

所述的地下式雨污水预处理站进一步包含：

进水井，其连接浅层排水系统，用于接入浅层排水系统中的雨污水；

至少两组栅渣分离装置，其连接进水井，用于滤除雨污水中的栅渣；

至少两组砂粒去除装置，其连接栅渣分离装置，用于去除雨污水中的砂粒；

出水井，其连接砂粒去除装置和深层隧道排水系统，用于将过滤后的污水排出至深层隧道排水系统入流装置。

所述的进水井包含：

进水管104，其设置在地下二层，连接浅层排水系统，该进水管104上设置手电两用闸门101，该手电两用闸门101为常开闸门，在速闭闸门102发生故障时，该手电两用闸门101闭合，闸断进水；

速闭闸门102，其设置在进水井的出口端，在事故情况时速闭闸门102可闸断浅层排水系统接入的雨污水；

溢流管103，该溢流管103的顶标高低于地下一层顶板标高，该溢流管103上设置手电两用闸门101，该手电两用闸门101为常闭闸门，在速闭闸门102关闭时，该手电两用闸门101打开，污水可由溢流管103溢流至就近水体。

所述的栅渣分离装置包含：

粗格栅4，其设置在地下二层，用于栅除粗栅渣；

细格栅5，其设置在粗格栅4后，位于地下二层，用于栅除细栅渣；

螺旋输送机12，其设置在粗格栅4和细格栅5卸渣口下方，位于地下一层，将渣水混合物输送至渣水分离器13；

渣水分离器13，其连接螺旋输送机12，位于地下一层，用于将污水与栅渣分离；

渠道闸门3，其分别设置在粗格栅4和细格栅5的两侧，位于地下二层，用于停水检修和运行管理。

所述的粗格栅4为机械清渣格栅除污机，类型可以是钢丝绳牵引式、悬挂移动抓斗式、链传动多刮板式或高链式等，本实施例中采用钢丝绳牵引式，栅条间隙为16~25mm，安装角度为75°~90°。

所述的细格栅5为机械清渣格栅除污机，格栅类型可以是网板式格栅除污机、阶梯式格栅除污机、旋转滤网、回转式固液分离机或转鼓式格栅除污机等，本实施例中采用内进流式网板式格栅除污机，栅条间隙为1.5~10mm，过水面积大、占地面积小、在相同处理规模下，可减少使用台数，节省成本。

所述渣水分离器13分离出的栅渣通过垃圾小车9搬运至设置在地面层的起吊孔12处，通过设置在地下一层（操作层）的液压升降机或其他起吊装置提升至地面外进行处置。

所述的砂粒去除装置包含：

旋流沉砂池11，其设置在地下二层，有效水深为1.0~2.0m，池径与池深比为2.0~2.5，高峰流量停留时间大于30s，水中砂粒等由旋流沉砂池11去除至沉砂池底部砂斗；

吸砂机7，其设置在地下一层，并伸入旋流沉砂池11中，将砂水混合物从旋流沉砂池11中提升至砂水分离器8；

砂水分离器8，其设置在地下一层，连接吸砂机7，将砂水混合物进行分离，砂外排，上清液回流至旋流沉砂池11。

所述砂水分离器8分离出的砂粒通过垃圾小车9搬运至设置在地面层的起吊孔12处，通过设置在地下一层（操作层）的液压升降机或其他起吊装置提升至地面外进行处置。

所述的出水井包含：

手电两用可调堰门201，其设置在出水井的进口端，用于调节和控制砂粒去除装置中旋流沉砂池11的水位；

出水管205，其设置在地下二层，连接深层隧道排水系统，该出水管205上设置速闭闸门203，该速闭闸门203为常开闸门，当深层隧道末端出水泵站故障时，该速闭闸门203快速关闭，防止水流倒灌；

溢流管204，该溢流管204的顶标高低于地下一层顶板标高，该溢流管204上设置手电两用闸门202，该手电两用闸门202为常闭闸门，在速闭闸门203发生故障时，该手电两用闸门202打开，污水可由溢流管204溢流至就近水体。

所述的地下式雨污水预处理站还包含：

除臭装置6，其设置在地下一层，所述除臭装置6的排气筒伸出地面层，该除臭装置6可以采用生物滤池、离子氧或化学洗涤等方法进行除臭，本实施例中采用生物滤池，除臭风量按除臭空间单位体积换气次数5~8次设计。

流量计10，其设置在地下二层，安装在出水井附近的明渠顶部，由雷达探头测量明渠流速及液位，经过计算后转换成流量信号经过变送器转换后数据送到通讯供电控制系统13，流量计10的测量精度在1%~5%之间，因不与雨污水直接接触，流量计使用寿命长，维护工作量小。

通讯供电控制系统14（本实施例中，采用变电所和管理用房），其设置在地面层或地下一层，为进水井、栅渣分离装置、砂粒去除装置和出水井提供电源，并实现与进水井、栅渣分离装置、砂粒去除装置和出水井的通讯，控制进水井、栅渣分离装置、砂粒去除装置和出水井的工作；该通讯供电控制系统14提供两种通讯装置，VPN（虚拟专用网，virtualprivatenetwork）通讯装置为常用，GPRS（通用分组无线业务，GeneralPacketRadioService）通讯装置为备用，该通讯供电控制系统14提供双路电源进线，一用一备，每路电源均承担预处理站100%的用电负荷，保证电源的可靠性。

照明装置，其设置在地下一层和地下二层，该照明装置包含光导照明系统和传统照明系统，白天使用光导照明系统，夜晚使用传统照明系统，所述光导照明系统是指自然光线通过采光罩高效采集导入系统内重新分配，在经过特殊制作的导光管传输和强化后，由系统底部的漫射装置把自然光均匀高效的照射到任何需要光线的地方，得到由自然光带来的特殊照明效果，其光源完全取自自然光线，无任何人工能耗，且光线柔和均匀、全频谱、无闪烁、无眩光、无污染，能最大限度地保护人的身心健康，节能、环保、绿色。

本实用新型的一个具体实施例中，浅层排水系统接入的雨污水通过进水管104接入进水井，进水井出口端设置速闭闸门102，事故时可迅速闸断进水，进水井设置溢流管103，若速闭闸门102关闭，污水可由出水井溢流管103溢流至就近水体，溢流管顶标高低于地下一层顶板标高，溢流管103上设置的手电两用闸门101常闭，事故时开启，进水管104上设置的手电两用闸门101为常开闸门，若速闭闸门102失效时，也可闸断进水。雨污水中悬浮物、漂浮物等经过粗格栅4和细格栅5去除至螺旋输送机12，然后至渣水分离器13栅渣分离，栅渣由垃圾小车9运至起吊孔12外运处置，水中砂粒等由旋流沉砂池11去除至沉砂池底部砂斗，通过吸砂机7提升至砂水分离器8，然后由垃圾小车9运至起吊孔12外运处置，渠道闸门3在格栅停水检修使用，流量计10用于检测水量，旋流沉砂池11的水位可由手电两用可调堰门201进行调节和控制，出水速闭闸门203安装在出水管205上，为常开闸门，当深层隧道末端出水泵站故障时快速关闭防止水流倒灌，若速闭闸门203关闭，污水可由出水井溢流管204溢流至就近水体，溢流管204顶标高低于地下一层顶板标高，溢流管204上设置的手电两用闸门202为常闭，事故时开启。地下一层即操作层顶板标高应高于深隧道末端出水泵站事故水位标高，防止末端泵站停电且闸门全部损坏时水流倒灌致使地下一层受淹。除臭装置6设置在操作层，排气筒伸出地面，变电所及管理用房高出地面，除臭排气筒可依靠墙壁上升，排气筒可周围种植爬山虎等绿色植物用于景观和改善视觉。

本实用新型中的构筑物全部或部分处于地下，环境友好，对周边环境影响小。全地下式可节省大量土地，地面以上土地空间用于公园造景、科教宣传等其它用途，本实用新型将预处理站的粗细格栅、沉砂池全部置于地下二层，除臭装置置于地下一层，地下一层为操作层，用于日常维护管理，变电所和管理用房置于地上，方便运营管理。

尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种接入深层隧道排水系统的地下式雨污水预处理站，其特征在于，包含设置在地下二层的预处理装置层、设置在地下一层的操作层和设置在地面层或地下一层的管理处置层，所述地下一层的操作层的顶板标高高于深隧道末端出水泵站的事故水位标高，防止末端泵站停电或检修时水流倒灌设备受淹；

所述的地下式雨污水预处理站进一步包含：

进水井，其连接浅层排水系统，用于接入浅层排水系统中的雨污水；

至少两组栅渣分离装置，其连接进水井，用于滤除雨污水中的栅渣；

至少两组砂粒去除装置，其连接栅渣分离装置，用于去除雨污水中的砂粒；

出水井，其连接砂粒去除装置和深层隧道排水系统，用于将过滤后的污水排出至深层隧道排水系统入流装置。

2.如权利要求1所述的接入深层隧道排水系统的地下式雨污水预处理站，其特征在于，所述的进水井包含：

进水管（104），其设置在地下二层，连接浅层排水系统，该进水管（104）上设置手电两用闸门（101），该手电两用闸门（101）为常开闸门，在速闭闸门（102）发生故障时，该手电两用闸门（101）闭合，闸断进水；

速闭闸门（102），其设置在进水井的出口端，在事故情况时速闭闸门（102）可闸断浅层排水系统接入的雨污水；

溢流管（103），该溢流管（103）的顶标高低于地下一层顶板标高，该溢流管（103）上设置手电两用闸门（101）或能够快速开启的闸门，该手电两用闸门（101）为常闭闸门，在速闭闸门（102）关闭时，该手电两用闸门（101）打开，污水可由溢流管（103）溢流至就近水体。

3.如权利要求1所述的接入深层隧道排水系统的地下式雨污水预处理站，其特征在于，所述的栅渣分离装置包含：

粗格栅（4），其设置在地下二层，用于栅除粗栅渣；

细格栅（5），其设置在粗格栅（4）后，位于地下二层，用于栅除细栅渣；

螺旋输送机（12），其设置在粗格栅（4）和细格栅（5）卸渣口下方，位于地下一层，将渣水混合物输送至渣水分离器（13）；

渣水分离器（13），其连接螺旋输送机（12），位于地下一层，用于将污水与栅渣分离。

4.如权利要求3所述的接入深层隧道排水系统的地下式雨污水预处理站，其特征在于，所述的栅渣分离装置还包含：

渠道闸门（3），其分别设置在粗格栅（4）和细格栅（5）的两侧，位于地下二层，用于停水检修和运行管理。

5.如权利要求1所述的接入深层隧道排水系统的地下式雨污水预处理站，其特征在于，所述的砂粒去除装置包含：

旋流沉砂池（11），其设置在地下二层，水中砂粒等由旋流沉砂池（11）去除至沉砂池底部砂斗；

吸砂机（7），其设置在地下一层，并伸入旋流沉砂池（11）中，将砂水混合物从旋流沉砂池（11）中提升至砂水分离器（8）；

砂水分离器（8），其设置在地下一层，连接吸砂机（7），将砂水混合物进行分离，砂外排，上清液回流至旋流沉砂池（11）。

6.如权利要求1所述的接入深层隧道排水系统的地下式雨污水预处理站，其特征在于，所述的出水井包含：

手电两用可调堰门（201），其设置在出水井的进口端，用于调节和控制砂粒去除装置中旋流沉砂池（11）的水位；

出水管（205），其设置在地下二层，连接深层隧道排水系统，该出水管（205）上设置速闭闸门（203），该速闭闸门（203）为常开闸门，当深层隧道末端出水泵站故障时，该速闭闸门（203）快速关闭，防止水流倒灌；

溢流管（204），该溢流管（204）的顶标高低于地下一层顶板标高，该溢流管（204）上设置手电两用闸门（202）或能够快速开启的闸门，该手电两用闸门（202）为常闭闸门，在速闭闸门（203）关闭时，该手电两用闸门（202）打开，污水可由溢流管（204）溢流至就近水体。

7.如权利要求1-6中任意一个所述的接入深层隧道排水系统的地下式雨污水预处理站，其特征在于，所述的接入深层隧道排水系统的地下式雨污水预处理站还包含：通讯供电控制系统（14），其设置在地面层或地下一层，为进水井、栅渣分离装置、砂粒去除装置和出水井提供电源，并实现与进水井、栅渣分离装置、砂粒去除装置和出水井的通讯，控制进水井、栅渣分离装置、砂粒去除装置和出水井的工作；该通讯供电控制系统（14）提供两种通讯装置，VPN通讯装置为常用，GPRS通讯装置为备用，该通讯供电控制系统（14）提供双路电源进线，一用一备，每路电源均承担预处理站100%的用电负荷，保证电源的可靠性。

8.如权利要求7所述的接入深层隧道排水系统的地下式雨污水预处理站，其特征在于，所述的接入深层隧道排水系统的地下式雨污水预处理站还包含：除臭装置（6），其设置在地下一层，所述除臭装置（6）的排气筒伸出地面层，该除臭装置（6）采用生物滤池，或离子氧或化学洗涤方法进行除臭。

9.如权利要求8所述的接入深层隧道排水系统的地下式雨污水预处理站，其特征在于，所述的接入深层隧道排水系统的地下式雨污水预处理站还包含：流量计（10），其设置在地下二层，安装在出水井附近的明渠顶部，因不与雨污水直接接触，流量计使用寿命长，维护工作量小。

10.如权利要求9所述的接入深层隧道排水系统的地下式雨污水预处理站，其特征在于，所述的接入深层隧道排水系统的地下式雨污水预处理站还包含：设置在地下一层和地下二层的照明装置，该照明装置包含光导照明系统和传统照明系统。